塑料制品尼龍610內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的起因和影響
塑料制品
尼龍610內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的起因和影響:
1、取向內(nèi)應(yīng)力
取向內(nèi)應(yīng)力是塑料熔體在流動充模和保壓補料過程中,大分子鏈沿流動方向排列定向構(gòu)象被凍結(jié)而產(chǎn)生的一種內(nèi)應(yīng)力。取向應(yīng)力產(chǎn)生的詳細過程為:近流道壁的熔體因冷卻速度快而造成外層熔體粘度增高,從一而使熔體在型腔核心層流速遠高于表層流速,導(dǎo)致熔體內(nèi)部層與層之間受到剪切應(yīng)力作用,產(chǎn)生沿流動方向的取向。取向的大分子鏈解凍在塑料制品內(nèi)也就象征著其中存在未松弛的可逆高彈形變,所以說取向應(yīng)力就是大分子鏈從取向構(gòu)象力求過渡到無取向構(gòu)象的內(nèi)力。用熱處理的方式,可降低或排除塑料制品內(nèi)的取向應(yīng)力。
塑料制品的取向內(nèi)應(yīng)力分布為從制品的表層到內(nèi)層越來越小,并呈拋物線變化。
2、冷卻內(nèi)應(yīng)力
冷卻內(nèi)應(yīng)力是塑料制品在熔融加工過程中因冷卻定型時收縮不均勻而產(chǎn)生的一種內(nèi)應(yīng)力。尤其是對厚壁塑料制品,塑料制品的外層首先冷卻凝固收縮,其內(nèi)層可能仍是熱熔體,這徉芯層就會限度表層的收縮,導(dǎo)致芯層處于壓應(yīng)力狀況,而表層處于拉應(yīng)力狀態(tài)。
塑料制品冷卻內(nèi)應(yīng)力的分布為從制品的表層到內(nèi)層越來越大,并也呈拋物線變更.。
另外,帶金屬嵌件的塑料制品,因為金屬與塑料的熱脹系數(shù)相差較大,容易形成收縮不一平勻的內(nèi)應(yīng)力。
除上述兩種重要內(nèi)應(yīng)力外,還有以下多少種內(nèi)應(yīng)力:對結(jié)晶塑料制品而言,其制品內(nèi)部各部位的結(jié)晶構(gòu)造跟結(jié)晶度不同也會發(fā)生內(nèi)應(yīng)力。另外還有構(gòu)型內(nèi)應(yīng).力及脫模內(nèi)應(yīng)力等,只是其內(nèi)應(yīng)力聽占比重都很小。
影響塑料內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的因素
1、分子鏈的剛性
分子鏈剛性越大,熔體粘度越高,聚合物分子鏈運動性差,因而對于產(chǎn)生的可逆高彈形變恢復(fù)性差,易產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力口例如,一些分子鏈中含有苯環(huán)的聚合物,如PC、PPO、PPS等,其相應(yīng)制品的內(nèi)應(yīng)力偏大。
2、分子鏈的極性
一分子鏈的極性越大,分子間相互吸引的作用力越大,從而使分子間互相挪動艱苦增大,恢復(fù)可逆彈性形變的程度減小,導(dǎo)致殘余內(nèi)應(yīng)力大。例如,一些分子鏈中含有羰基、酯基、睛基等極性基團的塑料種類,其相應(yīng)制品的內(nèi)應(yīng)力較大。
3、代替基團的位阻效應(yīng)
大分子側(cè)基取代基團的體積越大,則妨害大分子鏈自由活動導(dǎo)致殘余內(nèi)應(yīng)力加大。例如,聚苯乙烯取代基團的苯基體積較大,因而聚苯乙烯制品的內(nèi)應(yīng)力較大。 幾種常見聚合物的內(nèi)應(yīng)力大小次序如下: PPO>PSF>PC>ABS>PA6>PP>HDPE